加速度為什麼導致時間變慢
Ⅰ 為什麼速度越快,時間就越慢
在解釋這個問題之前先來看一下能量是什麼。
能量是一個間接觀察的物理量,被視為某一個物理系統對其他的物理系統做功的能力。功被定義為力在物體沿力的方向發生位移的空間積累效應,並且等於力與在力的方向上通過的位移的乘積。
在地球上你將1千克的物體舉高2米和將2千克的物體舉高1米所做的功是一樣的。勢能變化△E=Fs
本文中各個字母所代表的含義:E—能量 F—力 s—距離 m—質量 a-加速度 v—速度 t—時間 c—光速
能量的一個表達式是力和位移的乘積,力是質量和加速度的乘積,加速度又是速度變化量和時間的比值,而速度又是位移和時間的比值。F=ma a=△v/t v=s/t
假設一開始絕對能量和絕對速度為零,現在速度為v,則(主要用於概念上的理解):
E=(ms/t^2)s=m(s/t)^2
宇宙中光的速度保持不變,始終保持著每秒約30萬公里的速度傳播。
(任何物體相對於光都在做光速運動。)
人們習慣站在自身的角度來評判其它事物的速度,當你不再將光速看成是一種速度時,你也就不難理解為什麼E=mc^2(質能關系式)。(前面提到E=m(s/t)^2)
s=vt,當速度不變(保持光速),距離變長,時間的數又是相同時,就會導致時間膨脹(時間變慢)。
另一方面,物體的質量引起空間彎曲,使得周圍物體產生加速度現象,表現出時間膨脹(時間變慢)。
在運動中,速度越快時間越慢;在引力場中時間越慢速度越快。這也許就像程度心理學中的程度和邏輯相互結合互相關聯那樣,運動和時間不能分開表述,它們是相互結合互相關聯的。
Ⅱ 相對論中的時間變慢問題: 甲乙兩人戴有時間相同的手錶,甲相對地面不動,乙相對地面做高速勻速運動,一段
看你所在參考系。
在甲看來,乙的慢。
在乙看來,甲的慢。
這個可以用同爛銷猛時的相對性來解釋。假設運動導致時間變慢一倍。在甲看來自己手錶上2分鍾與乙手錶的1分鍾同時發生。而乙看來這兩個事件不同時發生,自己手錶的1分鍾發生時,甲只有30秒。
如果兩人想比較一下到底誰的時間慢了。那麼他們需要回到同一點。這樣必然需要一個人轉彎掉頭。廣義相對論指出加速度與引力性質相同,都會導致時間變慢。這個斗歲時間變慢與運動鍾慢不同,運動導致的鍾慢是相對的,就像上面的例子。但加速度導致的時間變慢是絕對的。也就是,誰經歷了加速減速誰的時間就慢。其實這個不屬於狹義相對飢橋論范圍,有興趣可以網路雙生子佯謬。
Ⅲ 為什麼加速度會使 時間變短
(v末-v初)/t=a,t和a成反比.
所以加速度越大,所用時間越少.
Ⅳ 加速度對時間空間的影響
這是因為搏燃愛因斯坦的相對論,和引力原因差不多,原子基拿虛鍾不知敏咐道,接近光速時間變慢,等於光速時間不動,超過光速時間倒流,所以產生的效應是相對的。
Ⅳ 「引力」和「高速運動」為什麼都會使時間變慢
我重點談到廣義相對論中“引力場使時間變慢”這個效應,不少網友指出如果引力和高速運動都能使得時間變慢,狹義相對論和廣義就會有巨大矛盾?這期我就針對這個問題給大家談談。
所以廣義相對論中的“時間變慢”和狹義相對論中的“時間變慢”都是完全一致的,並不矛盾。其實根據以上的分析,我們可以看出,當面對非慣性系時,引力大小就像在拖拽著時間,硬生生把你的時間拖慢,就如同狹義相對論中,速度越快,你的時間也被拖慢是一個道理。所以地球上處於1樓人時間也的確比處於20層樓的人時間過得更慢,因為1層樓的人受到的引力會>20層樓的人(即1層樓時空彎曲程度>20層樓),不過根據萬有引力公式你會發現,其實20層和1層引力相差非常非常小,根據廣義相對論計算出來的時間流逝差也非常小,基本可忽略不計。
Ⅵ 關於運動中的物體時間會變慢的疑問
運動是形容與觀察者相比而言的速度差異。距離不變的圓周運動存在尺縮嘩仔效應,處於圓心的觀察者會看到圓周上尺子縮短,是因為圓周運動的物體受到向心加速度,按照廣義相對論的等效原理,等同於受到引力,引力產生鍾慢和尺縮。
雙生子佯謬匯合時時間不會一致,事實上離開地球的那個人回來時必定會年輕,因為他的飛行器加速、減速、轉向產生的加速度都等同於受到引力,產生鍾慢效應。
請樓主無視我之前說的解法,因為那是錯的!
我終於明白了!雖然不一定又有錯,不過會比上一個解法對一點。
考察引力場勢能的變化可以解決問題!
首先,因為引力是保守力,所以無論在引力場中的路徑如何,只要始末位置一樣,物體的引力場勢能改變數就一樣。
根據F=GMm/(r*r),,可以畫出引力的等勢面,它的形狀是多層的球面。如果我們位於地表附近,F=G=mg,等勢面之間的距離是近似相等的,比如海拔1米、2米、3米、4米……這樣畫下去。但是,如果尺度擴大,引力場勢的變化速度將越來越慢,等勢面就可以畫成1000米,2000米,4000米,8000米(我只是打個比方證明它們間的距離不是相等的,並沒有嚴格計算)……
最終,可以得到這樣一個圖象:畫到平面直角坐標系中:橫軸x表示與地心的距離,縱軸E表示引力場勢能,設無窮遠處勢能E無限趨於0,則在x→0處引力場勢能趨於負無窮,然後迅速增大,(假設該參照系中只有一個星球);設A,B兩個點都在該函數的圖象上。
A表示留在地球上的人,B表示乘飛船的人,
A,B本來在一起(在這條曲線上隨便畫一個點表襪迅示),他們都在(x1,E1),後來,我們通過A觀察B,B飛出地球,即在x軸上朝遠離原點的方向移動B點到(x2,E2),可以發現E2>E1,即B的引力場勢能增大了,所以可以斷言一定有一個力對它做功,事實上這是由於火箭推進器推力F'對飛船做了正功,機械能增大量=F'S。就是這個力導致加速度(等效於引力)致使鍾慢。回地球的路上也是一樣。
現在換B來觀察A,設B停留在(x1,E1),他看到A以及整個地球朝遠離自己的方向移動一定距離,直到A到達(x3,E3),但是,因為地球和A一起移動,整條勢能函數線也和A一起移動了相同的距離。然後計算A的勢能變化量,因為他在函數線上的相對位置不變,所以E3=E1,W=FS=0,S≠0,所以F=0,回來的路上同理,所以我們斷言A沒有受到任何力的作用!因此沒有鍾慢,它是慣性系。
在以上計算中,由於B的飛船質量比地球小的多,所以它對引力場勢能的影響忽略不計,即使計算,也只能給A帶來微不足道的鍾慢。然後,根據狹義相對論,無論從A看B還是B看A,都是對方在運動亂好汪,因此都是對方鍾慢,可是引力場導致的鍾慢大大超過了這種相互的鍾慢,所以這種鍾慢又可以忽略不計了。
綜上所述,無論如何都是離開地球又回來的那人年輕!
所以,教科書上才模稜兩可地寫著B加速減速轉向都有加速度而A卻沒有。因為A在引力場中的位置並不變。慣性系和非慣性系的區別也許就在這里吧。
再回樓主:其實都是因為光速不變。教科書上只說引力場導致鍾慢但沒解釋為什麼。如果在參考系中沒有引力場,鍾慢的原因純粹是因為相對運動而光速不變。如果參考系中有引力場,從引力場勢能低的地方發射的光子在傳播到高勢能的地方時必然喪失能量,光子喪失能量的表現是波長變長。所以站在低勢能點看高勢能點接受光信號的頻率就慢,時間變慢。所以鍾慢的根本原因是光速不變,直接原因就可以解釋出多種多樣了,相對運動、圓周運動、加速度、引力場……(樓主我給你的答案可能一天一個樣……因為我也是在不斷思考中理解這些東西的)
Ⅶ 引力引起的時間變慢和加速度引起的時間變慢是否本質一樣
引力引手吵仿起的時間變慢和加速度引起的時間變慢是不一樣的,由牛頓萬有引力和愛因斯坦相對論可知,萬有引力常量和加速度不是同一概念畢纖,所以二者碰旦的本質不一樣
Ⅷ 懂物理的來,關於運動的時間變短
直觀地說,兩只轉速一樣的鍾表,一隻放在地面,另一隻放在列車上高速度運動,地面上的觀測者會發現運動的那隻鍾轉得比地面上那隻慢了。而相反,如果火車上也有一個觀測者,在他看來,相對他運動的是地上的那隻鍾,所以是地上的那隻鍾轉得比車上那隻鍾慢。
或者換個例子,高速離開地球的宇宙飛船。在地球上觀測,飛船上的人在做慢動作,而在飛船上的人看來,地球上的人在做慢動作。
那麼最終到底是誰的時間變慢了呢?其實只要他們維持這樣的相對速度,他們永遠都會認為是對方的時間變慢了。但是它們之間存在一個微小的差異,飛船最終是要停下來,要返航的。這中間就要經歷一個加速(或者說減速)過程,在減速過程中,飛船上的人就會看到地球上的人的動作越來越快,當它的速度減到相對於地球靜止,他就會發現地球上的人的動作恢復到正常速率了。當它繼續進行返航加速,飛船上的人會發現,地球上的人的動作速度變快了,而且加速度越大,地球上的人的動作速度越快——這是由廣義相對論中的時間膨脹效應導致的,只要有加速度存在,就會出現這種效應。但是與此同時,狹義相對論的鍾慢效應還是會存在。所以當加速到一定程度,加速度逐漸減小,減小到某一個界限,鍾慢效應會重新占據主導地位,飛船上的人又會看到的地球上的人動作逐漸變慢。等他們回到地球進行減速著陸的時候,上述過程又會重復一次,最終,他們看到地球上的人動作速度恢復正常。並且最終發現,地球上流逝的時間要比飛船上流逝的時間多。這也就是所謂的雙子效應了
這是狹義相對論中的一個經典論題,也只能說個大概吧。。。